Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Как сварить медные провода?

Аппарат для сварки

Для сварки для медных проводов используют любой генератор тока: трансформатор, выпрямитель, инвертор. Клещи для контактной сварки подключают к автомобильным аккумуляторам, соединяют два последовательно, выводят контакты к электродам. Мощности хватает для соединения кабеля с жилой 5 мм. Большой объем с аккумуляторами не сделаешь, необходим сварочный аппарат.

Инвертор

Преимущества современных инверторных аппаратов очевидны:

  • ими можно сварить провода любого сечения;
  • они не боятся «провисания» напряжения в сети, снижают риск залипания электрода, пережога медных скруток;
  • есть облегченные модели, выдающие ток до 150–200 А;
  • работают от стандартной сети, не нужно подключаться к трехфазному току.

Работать с инвертором проще, чем с трансформатором. Для сварки постоянным током прямой полярности плюс подключают к держателю электрода, минус – к свариваемому медному проводу.

Трансформатор

Громоздкие аппараты старого типа сложно перетаскивать с места на место, зато трансформаторы способны генерировать ток в пределах 400 А. Трансформатор подходит для работы с постоянным током прямой или обратной полярности. Им проводят сварку медных шин в распределительных щитках, соединение скрученных проводников большого сечения. Подключают трансформатор также, как инвертор: «+» на электрод, «-» на скрутку. У трансформантов хорошая производительность, но в процессе работы они сильно гудят, греются, их периодически отключают, дают остыть. При включении они «просаживают» сеть, но затем напряжение стабилизируется. При работе с трансформатором следует это учитывать.

На базе понижающего трансформатора мощностью до 150 А напряжением от 12 до 38 В из бытовой техники можно сделать сварочный аппарат самостоятельно: намотать на него необходимо число витков кабеля. Рассчитать их количество можно по таблицам. Если включить в электросхему диодный мост, он будет стабилизировать дугу. Держатель приобретают в магазине или используют вместо него зажим троллейбусного контактора. Зажимные токопроводящие клещи делают из пассатижей – к одной ручке прикручивают контактную клемму. Обязательно делают заземление самодельного аппарата.

Как работает аппарат

Чтобы соединить медные провода, подходит переменный, постоянный либо выпрямленный ток. Важную роль играет его величина напряжения. Для расплавления материала используется электрод, который не нарушает целостность металла.

Работа аппарата

Если есть желание получить ровный, красивый шов, необходимо присматривать модели на постоянном токе. Процесс расплавления осуществляется за счёт надежного контакта электрода с поверхностью. Для того чтобы контролировать процесс плавки, требуется регулятор тока.

Электрод в идеале не должен залипать на металле. Трансформатор отвечает за дуговую сварку, поэтому важным считается поддержание устойчивого горения. Поскольку устройство применяется на меди, у неё не высокая температура плавления. Если рассматривать сталь, не обойтись без мощного трансформатора. В результате, нет необходимости добиваться большой дуги, требуется лишь кратковременное воздействие. Как в случае со сталью, не наблюдается разбрызгивание металла. Электрод применяется из угля. Многие самоделкины используют специальные стержни, которые достаются из батарей. Как вариант, подойдут щетки от электромоторов.

Во время подключения трансформатора к сети электрод почти вплотную подводиться к меди, допускается зазор до 1 мм. В процессе преобразования напряжения появляется дуга и на конце электрода заметен небольшой шар. Поскольку речь идет о не высокой температуре, металл не остановится пористым, то есть изоляция не нарушается.

Совет! Когда пайка закончена, провод охлаждается и его конец желательно закрыть изолентой.

Используемые электроды

Для сваривания медных проводов используются угольные или графитовые электроды с омеднением. Характеристики их практически одинаковы.

Они имеют температуру плавления в три раза больше, чем у меди, благодаря этому расход электрода минимальный; легко режутся, что позволяет получать удобную для сварки длину.

Угольные электроды дают дугу более высокой температуры, чем графитовые, что позволяет использовать их при минимальных сварочных токах. Они удобны и при использовании самодельных маломощных сварочных аппаратах.

Сварку графитовыми электродами чаще используют с инверторами, имеющими регулировку тока в широком диапазоне и нетребовательны к квалификации сварщика. Кроме этого медное сварное соединение получается более высокого качества.

Если под рукой нет фабричных электродов, то при сварке их вполне могут заменить щетки от электродвигателя или угольный стержень из старой батарейки.

Как правильно использовать

При использовании прибора желателен опыт сварщика. Основная цель — достигнуть качественного соединения, шов должен получиться ровным и аккуратным. Чаще всего приходится работать с кабелем малого сечения. Не все приборы подходят для пайки скруток

Если рассматривать модификацию с переменным током, важно ощущать мощность трансформатора

При подключении оборудования первым делом производится проверка электрода и кабеля питания

Важно зачистить провод, чтобы на нём не было наслоения. Жилы должны быть лишены изоляции с отступом 6 см

Во время процесса плавления важно следить, чтобы не затронуть изоляцию. Перед плавлением проверяется скрутка.

Проверка скрутки

Неопытные сварщики, жилы слаживают неравномерно, поэтому не получается сделать точную каплю. После скрутки производится обрезка. Все усики требуется удалить, чтобы срез выглядел аккуратно. Таким образом, поверхность прогревается равномерно и капля как раз ложиться на край

Во время работы с электродом важно удерживать заготовку плоскогубцами

Выше подробно описано, как сделать трансформатор своими руками. Для этого не требуется специальный инструмент либо материалы. Агрегат незаменим во время ремонтных работ дома.

Особенности соединений

Существует довольно много способов соединить провода – при помощи винтовых и самозажимных клемм, обжимных гильз, болта и гайки (через шайбу). Но чаще всего, концы проводов соединяют скруткой, то есть попросту скручивают.

Все перечисленные способы имеют один существенный недостаток. Даже при соблюдении правил и технологии производства работ, площадь зоны контакта двух проводников оказывается меньше рабочего сечения жилы.

При достаточно высокой нагрузке (не превышающей, тем не менее, допускаемую) место контакта будет нагреваться. Что может привести к расплавлению изоляции, короткому замыканию, пожару.

Скрутки имеют преимущество перед другими видами соединений, так как у скруток можно повысить площадь контакта проводов. Для этого достаточно пропаять концы жил в скрутке или сварить их.

Соединение пайкой достаточно трудоемко. А если учесть, что распределительные коробки, как правило, находятся на уровне 2,3-2,5 метра от пола, работы выполнять очень неудобно.

Ведь помимо паяльника, необходимо иметь при себе припой, и иногда еще и флюс. И все это на высоте. К тому же, чтобы соединение получилось качественным, его необходимо прогреть в течение довольно длительного времени, что тоже не ускоряет процесс работы.

Инверторные аппараты

Медные скрутки можно сваривать с помощью универсальных инверторных устройств. Лучше всего выбирать компактные модели с небольшим весом. Рассмотрим некоторые модели.

РЕСАНТА САИ-160 аппарат российского производства. Работает от сети 220 В, может регулировать ток в диапазоне от 10 до 160 ампер и выдавать дугу с напряжением 26 В. Вес аппарата 4, 5 кг. Цена 6300 рублей.

QUATTRO ELEMENTI A 160 Nano 643-255 – итальянская марка. На российском рынке продаются аппараты, изготовленные в Китае. Компактные по размерам, вес 4,9 кг. Прекрасно подходит для бытовых нужд. Работает от сети 220 В. Цена 5950 рублей.

PFTRIOTMax Welder DC-200 C инверторный аппарат, отличающийся низким уровнем шума и точностью работы. Родина бренда США, в продаже на российском рынке модели, изготовленные в Китае. Вес 4, 5 кг, имеется переносной ремень, что делает аппарат мобильным. Диапазон тока 10-200 ампер, питание от сети 220 В. При сварке используют электроды до 5 мм в диаметре. Цена аппарата от 7600 до 9600 рублей.

Сварочный инвертор FUBAG IQ 160 от германских производителей. Малогабаритный, вес 6,9 кг. Работает от сети с напряжением 150-240 В. Регулировка тока от10 до 160 ампер. В комплекте 2 медных кабеля – с держателем электродов и с зажимом для заземления. Цена порядка 7000 руб.

СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H – российский аппарат в прочном металлическом корпусе с бесступенчатой регулировкой силы тока. Подключение кабелей осуществляется через специальные разъемы, что очень удобно. Диапазон тока 10-160 А, питание от сети 220 В. Вес – 4 кг. Цена аппарата 9000 рублей.

Также обратите внимание на модели следующих брендов: Аврора, Неон, Кедр, TIG

Графитовый электрод для сварки

технических характеристикэлектрод легко режется

Как показывает практика, сварка жил проводов производится в распределительных коробах. Расположение коробок довольно высоко, поэтому вам для сварки необходимо будет использовать сварочное переносное оборудование.

Применяют для этих целей промышленные аппараты, применение которых целесообразно в профессиональном плане. Если есть возможность, то можно собрать сварочный аппарат самому. Однако, для большинства отлично подойдут аппараты инверторного типа, которые в большом ассортименте представлены в магазинах. Они компактны, мобильны, легки и к тому же есть регулировка нужного вам тока сварки.

Типы электродов для сварки медных жил проводов

При сварке медных жил должны применяться соответствующие электроды. Об угольных электродах мы уже упоминали. Существует также графитовый тип электродов. В качестве электрода в домашнем обиходе могут быть применены стержни батареек, щетки коллекторных двигателей и подобные изделия, которые выполнены из графита.

Стержни из графита хорошо заменяют покупные электроды, за исключением лишь одного, что на них отсутствует омеднение, но это решаемо путем усовершенствования держателя. Для этого необходимо будет применить зажим типа «крокодил», как для электрода, так и для соединения массы. Они не будут такими громоздкими, как штатные, поэтому вам будет удобней работать в распределительных щитках. Конечно же, вам необходимо будет позаботиться и о дополнительной изоляции ручек.

Графитовые и угольные электроды обладают общим сходством: и у тех, и у других температура плавления в 4 раза превышает порог плавления самой меди. Из-за этого свойства расход электродов при соединении электропроводки очень низок.

Обратите ваше внимание на тот факт, что электрод нагревается до высокой температуры мгновенно, поэтому есть риск перегрева свариваемого вами материала, что, в свою очередь, может нарушить изоляцию в кабеле. Эти факторы необходимо знать сварщику, чтобы быть достаточно аккуратным при монтаже электропроводки

Различия графитовых и угольных электродов

Несмотря на схожесть графитовых и угольных стержней при монтаже проводки, характеристики их различаются:

  • первое различие – это цена. Изделия графитовые более доступны;
  • если стержень из угля абсолютно черный, то электрод из графита обладает серо-темным цветом с металлическим оттенком;
  • сварка с применением угольного электрода требует от сварщика определенного навыка, так как угольный стержень создает дугу огромной температуры, которая может привести к разрушению свариваемой скрутки. В то же время огромные температурные показатели происходят при заниженном токе. Исходя из этого, угольные электроды пригодятся сварщику со слабым сварочным аппаратом;
  • тем, кто владеет инверторным аппаратом, который оснащен регулятором силы тока, лучше применять графитовые стержни. При работе с ними требуется меньшая квалификация мастера. Кроме этого, соединение жил проводов после их применения отличается большей прочностью, лучшим качеством, повышенной сопротивляемостью к окислению, нежели после процесса сварки углем.

Назначение угольных электродов

Угольные электроды, в основном, используются для заделки дефектов в поковках, литых заготовках и металлопрокате, снятия излишков металла с поверхности сварочных швов и массивных заготовок, а также при сварке отдельных видов металлов и их сплавов. Обычно их применяют при таких видах работ, как:

  • устранение приливов, раковин и прочих дефектов;
  • строжка корней сварочных швов;
  • срезание прихваток и старой сварки;
  • прожигание отверстий;
  • срезание заклепок;
  • сварка металлических заготовок с тонкими краями;
  • сваривание цветных металлов;
  • сварочное соединение жил и шин при электротехнических работах.

Применение этих изделий для сварки цветных металлов, в основном, ограничено чугуном, медью и ее сплавами (см. таблицу).

Материал деталиМатериал присадочных прутковФлюсДоп. условия
1МедьОловянно-фосфористая бронза, кремнистая латунь и медь (М1 или МСр1).Бура с добавками древесного угля, гидрофосфата натрия и кремниевой кислоты.
2БронзаТот же, что и основное изделие.Для оловянистых бронз — бура, для алюминиевых бронз — хлориды и фториды.Перед сваркой прогреть до 250÷350 °C.
3ЛатуньТот же, что и основное изделие.Погружение конца угольного стержня в расплавленный металл, чтобы дуга была полностью окружена парами цинка.
4ЧугунЧугунные прутки марок А и Б.На основе буры.

Сварка угольными электродами листового проката обычно производится без использования присадочных прутков, путем расплавления металла кромок заготовки. При этом толщина свариваемых листов обычно составляет 1÷2 мм, а их края соединяются или встык с отбортовкой (подогнутыми кромками) или внахлест.

Технология сварки скруток медных проводов

Соединение заключается в расплавлении свариваемых проводников дугой при пропускании тока, зажимное устройство уплотняет структуру диффузного слоя. Стоит рассмотреть процесс сварки скруток медных проводников подробнее. Пошаговая инструкция:

  1. Концы соединяемого кабеля зачищают, снимают изоляцию на расстоянии до 7 см, чтобы проводка не пострадала в процессе работы.
  2. Жилы или нити складывают параллельно, их необходимо плотно скрутить между собой, тип скрутки значения не имеет, но при осевой стыковке по направлению проводников друг к другу сваривать скрутку сложнее.
  3. Длина скрутки должна достигать 5 см, излишки волокон обрезают. Провода помещают между контактами или в самодельное прижимное устройство на расстоянии 2–3 см от края.
  4. После касания проводников электродом возникает электродуга, ее удерживают не более 2–3 секунд в зависимости от толщины проводников.
  5. Медь расплавляется в зажимном устройстве, образуется прочное соединение.
  6. Остывшие соединенные проводники обматывают изоляционной лентой или надевают на нее термоусадочную пленку.

Рекомендованные режимы тока:

для соединения проводников сечением 1,5 мм2:

— скрутка из двух проводов – 70 А;

— из трех – 80 А;

с сечением 2,5 мм2:

— скрутка из трех проводов – от 90 до 100 А;

— из 4-х – от 100 до 120 А;

для соединения 5 мм сердечников максимальный ток – не более 150 А.

Перед монтажными работами желательно потренироваться на обрезках кабеля. Понять, что медь расплавилась, можно по рыжему валику на конце проводника.

Разъемные и неразъёмные соединения

Разъемные соединения

К разъемному соединению относятся: клеммные колодки различного рода зажимов; соединение на скрутку без пайки.

Разъемные соединения имеют преимущества и недостатки перед неразъемным. Преимущества: быстрое соединение, возможность смены монтажа, доступность осмотра. Недостатки: в связи с неполным контактным соединениям поверхности провода, разъемные соединения используются от 50 – 60% от номинальной мощности провода, также они более дорогие чем пайка.


Рис.1. Разъемное соединение. а) без зажимное, б) зажимное, в) пружинное.

Неразъемные соединение

К неразъемным соединениям относится: обжимка гильзой, скрутка с пайкой и сварка. Одним из самых надежных способов соединения является сварка провода специальным аппаратом для сварки скруток медных жил. Современные приборы позволяют проводить соединения жил сваркой из любых материалов, в том числе и алюминиевых. Аппарат для сварки скруток можно купить в дилерских центрах по продажам электрооборудования или специализированных сайтах интернет ресурсов.


Рис.2 Виды соединения проводов. а) обжимка в гильзе, б) пайка в оловянистым припоем, в) – сварка.

Соединение жил проводов в гильзах

Опрессовка гильзами является надежным способом механического соединения. Втулки могут быть: алюминиевые, латунные, медные, луженые, комбинированные. Принцип работы понятен из названия – в гильзу помещается пучок очищенных от изоляции проводов, которые затем специальной обжимкой прижимается в нескольких местах. Обеспечивает надежный механический и электрический контакт между проводами. Недостатки метода: необходимо иметь большой набор втулок различного диаметра и специальные механические обжимки, высокую квалификацию исполнителя.

Соединение пайкой

Соединение подобного рода производится проводами с током нагрузки до 10А, свыше этого значения ПУЭ не рекомендует (глава 4.2 п. 4.2.46) в связи с усилением окислительных процессов, происходящих в оловянисто – свинцовых припоях с последующим нагревом и повреждением соединения.

Подготовка проводов

Перед пайкой провода необходимо подготовить:

  • снять поверхностный слой изоляции очистить от лака или окисла механическим путем;
  • подготовленные провода скрутить плотно между собой на длину не менее 6 см.;
  • покрыть слоем флюса, для этого используют отпущенная цинком соляная кислота (паяльная кислота) либо растворенную в спирте канифоль.

После нанесения флюса на поверхность провода разогретого паяльником, мощностью не менее 60 Вт начинается лужение припоем. Для этого лучше использовать припой в виде проволоки намотанный в небольших бобинах. После процедуры, припой должен полностью охватить весь периметр скрутки.

Если провод многожильный, алгоритм пайки одинаков: производится механическая очистка контактного соединения, скрутка, затем лужение флюсом и пайка.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации